深入解析UC1843-SP：電流模式PWM控制器的卓越之選

在電子工程師的日常工作中，選擇合適的PWM控制器對(duì)于電源設(shè)計(jì)的成功至關(guān)重要。UC1843-SP作為一款QML CLASS V的電流模式PWM控制器，具有眾多出色的特性，能滿足多種應(yīng)用場(chǎng)景的需求。今天，我們就來(lái)深入探討一下這款控制器。

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一、UC1843-SP的特性亮點(diǎn)

1. 高可靠性與輻射耐受性

UC1843-SP經(jīng)過(guò)QML-V認(rèn)證，采用SMD 5962 - 86704封裝，具備50 kRad (Si) TID的輻射耐受性且無(wú)ELDRS效應(yīng)。這使得它在一些對(duì)輻射敏感的應(yīng)用場(chǎng)景，如航空航天、軍工等領(lǐng)域，能夠穩(wěn)定可靠地工作。不過(guò)，需要注意的是，輻射耐受性是基于初始器件鑒定（劑量率 = 10 mrad/sec）的典型值，若需要進(jìn)行輻射批次驗(yàn)收測(cè)試，可聯(lián)系廠家獲取詳細(xì)信息。

2. 優(yōu)化的電源轉(zhuǎn)換性能

該控制器針對(duì)離線和DC - DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了優(yōu)化，具有低啟動(dòng)電流（<1 mA）的特點(diǎn)。低啟動(dòng)電流有助于減少電源啟動(dòng)時(shí)的功耗，提高整體效率。同時(shí)，它還具備自動(dòng)前饋補(bǔ)償功能，能有效應(yīng)對(duì)輸入電壓的變化，保證輸出的穩(wěn)定性。

3. 強(qiáng)大的保護(hù)與控制功能

• 逐脈沖電流限制：可以在每個(gè)脈沖周期內(nèi)對(duì)電流進(jìn)行精確限制，防止電路因過(guò)流而損壞。
• 增強(qiáng)的負(fù)載響應(yīng)特性：能夠快速響應(yīng)負(fù)載的變化，保證輸出電壓的穩(wěn)定。
• 帶遲滯的欠壓鎖定：當(dāng)電源電壓低于設(shè)定的閾值時(shí)，控制器會(huì)自動(dòng)鎖定，避免在低電壓下工作可能帶來(lái)的不穩(wěn)定問(wèn)題；而當(dāng)電壓恢復(fù)正常后，又能自動(dòng)恢復(fù)工作。
• 雙脈沖抑制：有效防止出現(xiàn)雙脈沖現(xiàn)象，提高系統(tǒng)的可靠性。
• 高電流圖騰柱輸出：適合驅(qū)動(dòng)N - 溝道MOSFET，能夠提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力。
• 內(nèi)部微調(diào)的帶隙基準(zhǔn)：提供精確的基準(zhǔn)電壓，保證控制的準(zhǔn)確性。
• 500 - kHz的工作頻率：較高的工作頻率可以減小電感、電容等元件的體積，有助于實(shí)現(xiàn)電源的小型化。

二、UC1843-SP的電氣特性

1. 基準(zhǔn)部分

基準(zhǔn)輸出電壓在不同條件下有不同的取值范圍。例如，對(duì)于SMD設(shè)備選項(xiàng)10，在TJ = 25°C、IO = 1 mA時(shí)，輸出電壓為5.00 V；對(duì)于選項(xiàng)02，輸出電壓在4.95 - 5.05 V之間。同時(shí)，它還具有良好的線性調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率、溫度穩(wěn)定性和低輸出噪聲電壓等特性。不過(guò)，需要注意的是，VREF參數(shù)對(duì)高溫芯片附著/芯片組裝工藝比較敏感，處理?xiàng)l件不應(yīng)超過(guò)170°C/24小時(shí)或245°C/40秒。

2. 振蕩器部分

初始精度在TJ = 25°C時(shí)為47 - 57 kHz，具有較好的電壓穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性。其輸出頻率等于振蕩器頻率，通過(guò)調(diào)整RT和CT的值可以改變工作頻率，公式為對(duì)于RT > 5 K，f ~ 1 / (RTCT)。

3. 誤差放大器部分

輸入電壓范圍在2.45 - 2.55 V之間，具有一定的輸入偏置電流、開(kāi)環(huán)增益、單位增益帶寬和電源抑制比等特性。誤差放大器可以源出或吸收高達(dá)0.5 mA的電流，在電路中起到重要的調(diào)節(jié)作用。

4. 電流檢測(cè)部分

增益在2.85 - 3.15 V/V之間，最大輸入信號(hào)為0.9 - 1.1 V，具有較高的電源抑制比和較小的輸入偏置電流。從電流檢測(cè)到輸出的延遲時(shí)間在150 - 300 ns之間，能夠快速響應(yīng)電流的變化。

5. 輸出部分

輸出低電平在不同的灌電流情況下有不同的值，如ISINK = 20 mA時(shí)，輸出低電平在0.1 - 0.4 V之間；ISINK = 200 mA時(shí)，輸出低電平在1.5 - 2.2 V之間。輸出高電平在不同的拉電流情況下也有相應(yīng)的取值范圍。

6. 欠壓鎖定部分

啟動(dòng)閾值在7.8 - 9.0 V之間，開(kāi)啟后的最小工作電壓在7.0 - 8.2 V之間。在欠壓鎖定期間，輸出驅(qū)動(dòng)器會(huì)偏置以吸收少量電流，為了防止因雜散泄漏電流激活電源開(kāi)關(guān)，建議將引腳6通過(guò)泄放電阻接地。

7. PWM部分

最大占空比對(duì)于SMD設(shè)備選項(xiàng)10在94 - 100%之間，對(duì)于選項(xiàng)02在93 - 100%之間，最小占空比為0%。

8. 總待機(jī)電流

啟動(dòng)電流在0.5 - 1 mA之間，工作電源電流在V PIN 2 = V PIN 3 = 0 V時(shí)為11 - 17 mA，VCC齊納電壓在ICC = 25 mA時(shí)為30 - 34 V。

三、UC1843-SP的應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 離線反激式調(diào)節(jié)器應(yīng)用

在離線反激式調(diào)節(jié)器電路中，UC1843-SP可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電源輸出。例如，一個(gè)典型的離線反激式調(diào)節(jié)器電路可以實(shí)現(xiàn)輸入電壓為5VAC - 130VA（50 Hz/60 Hz），具有3750 V的線路隔離，開(kāi)關(guān)頻率為40 kHz，滿載效率為70%，輸出電壓包括+5 V（±5%，1A - 4A負(fù)載，紋波電壓最大50 mV P - P）、+12 V（±3%，0.1A - 0.3A負(fù)載，紋波電壓最大100 mV P - P）和 - 12 V（±3%，0.1A - 0.3A負(fù)載，紋波電壓最大100 mV P - P）等多種規(guī)格。

2. 電流檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

在電流檢測(cè)電路中，為了抑制開(kāi)關(guān)瞬變，可能需要一個(gè)小的RC濾波器。峰值電流（Is）由公式Ismax = 1.0 V / RS確定，其中RS為電流檢測(cè)電阻。

3. 振蕩器設(shè)計(jì)

通過(guò)選擇合適的RT和CT值，可以調(diào)整振蕩器的頻率，從而滿足不同應(yīng)用的需求。同時(shí)，還可以根據(jù)需要進(jìn)行死區(qū)時(shí)間的調(diào)整，以優(yōu)化電路性能。

4. 誤差放大器配置

誤差放大器可以源出或吸收電流，在電路中起到調(diào)節(jié)輸出電壓的作用。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景合理配置誤差放大器的參數(shù)。

5. 關(guān)機(jī)技術(shù)

UC1843-SP的關(guān)機(jī)可以通過(guò)兩種方法實(shí)現(xiàn)：一是將引腳3的電壓升高到1 V以上；二是將引腳1的電壓拉低到比地高兩個(gè)二極管壓降的電壓以下。這兩種方法都會(huì)使PWM比較器的輸出為高電平，PWM鎖存器會(huì)保持低電平輸出，直到關(guān)機(jī)條件在引腳1和/或3被移除后的下一個(gè)時(shí)鐘周期。例如，可以通過(guò)添加一個(gè)SCR來(lái)實(shí)現(xiàn)外部鎖存關(guān)機(jī)，通過(guò)將VCC循環(huán)到低于較低的UVLO閾值來(lái)重置SCR。

6. 斜率補(bǔ)償

對(duì)于需要占空比超過(guò)50%的轉(zhuǎn)換器，可以通過(guò)將振蕩器斜坡的一部分與電流檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行電阻求和來(lái)提供斜率補(bǔ)償，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

四、UC1843-SP的封裝與訂購(gòu)信息

UC1843-SP有多種封裝可供選擇，如KGD、JG、FK等。不同的封裝適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景和安裝要求。在訂購(gòu)時(shí)，需要根據(jù)具體的需求選擇合適的可訂購(gòu)部件編號(hào)。同時(shí)，還需要關(guān)注封裝的相關(guān)信息，如引腳數(shù)量、封裝數(shù)量、載體類型、RoHS合規(guī)性、引腳鍍層/球材料、MSL評(píng)級(jí)/峰值回流溫度和工作溫度范圍等。

五、總結(jié)

UC1843-SP作為一款高性能的電流模式PWM控制器，具有眾多出色的特性和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，電子工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇封裝和配置參數(shù)，同時(shí)注意各個(gè)部分的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢(shì)。希望通過(guò)本文的介紹，能讓大家對(duì)UC1843-SP有更深入的了解，在實(shí)際應(yīng)用中能夠更加得心應(yīng)手。大家在使用UC1843-SP的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。